一种具有故障检测功能的接近开关的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有故障检测功能的接近开关，主要包括振荡器，振幅检测电路，开关信号输出电路以及设在其外部的开关外壳组成，其特征在于：所述接近开关还设置有故障检测电路，所述故障检测电路包括放大振荡电路、振幅检测电路以及开关信号输出电路，在振幅检测电路与开关信号输出电路之间设置有一个与门逻辑电路。该电路可以实现故障检测功能，减少电路中受到其他因素的影响，及时的控制设备故障，避免设备故障的发生，进一步确保生产的安全进行。
【专利说明】一种具有故障检测功能的接近开关
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种接近开关，尤其是涉及一种具有故障检测功能的接近开关，属于电气控制【技术领域】。
【背景技术】
[0002]接近开关又称无触点接近开关，是理想的电子开关量传感器。目前市场上常见的接近开关有以下几种:1、无源接近开关，这种开关不需要电源，通过磁力感应控制开关的闭合状态；2、涡流式接近开关，这种开关有时也叫电感式接近开关，它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时，使物体内部产生涡流。3.电容式接近开关，这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是开关的外壳。4、霍尔接近开关，霍尔元件是一种磁敏兀件；5、光电式接近开关,利用光电效应做成的开关叫光电开关；6、热释电式接近开关，用能感知温度变化的元件做成的开关叫热释电式接近开关。当被检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。接近开关基本有三部分组成:振荡器、振幅检测电路及开关信号输出电路，但是这些电子电路容易受电路中各种浪涌、自感电动势等因素的影响，多级放大器组成的振幅检测电路最容易出现被击穿等故障，从而导致接近开关开关信号输出电路出现异常，直接现象就是接近开关控制的开关触点异常，比如:常闭合、常断开等现象。这些故障直接导致所控制的设备动作异常，从而导致设备故障或事故，这在自动控制过程中经常发生，是一个顽固性不可排除的故障。
【发明内容】
[0003]本发明所解决的技术问题正是针对现有技术中接近开关没有故障检测功能，容易受到电路中各种因素影响从而被击穿的问题，提供一种结构简单，成本较低，并且可以实现故障检测功能的接近开关。
[0004]本发明的技术方案如下，一种具有故障检测功能的接近开关，主要包括振荡器，振幅检测电路，开关信号输出电路以及设在其外部的开关外壳组成，其特征在于所述接近开关还设置有故障检测电路。
[0005]作为本发明的一种改进，所述振荡器为多级放大信号组成的振荡电路。
[0006]作为本发明的一种改进,所述故障检测电路包括放大振荡电路、振幅检测电路以及开关信号输出电路，在振幅检测电路与开关信号输出电路之间设置有一个与门逻辑电路。
[0007]从上述原理来看，在接近开关无故障的情况下，无论被测物体动作情况咋样，接近开关故障检测电路都保持输出信号为“ I ”，但是当接近开关信号电路出现故障，尤其典型接近开关振幅检测电路多级放大器故障时，则故障检测电路输出的信号就由“ I ”变成“O”。所以在正常控制过程中，只要采集这个检测电路的输出“ I”作为该接近开关的使能信号，就可以实现对接近开关开关信号输出的准确判断，能及时停止所控制的设备，达到安全，有效的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为现有技术中接近开关电路示意图；
图2为本发明电路不意图；
图3为本发明开关控制小车运行示意图；
图4本发明控制小车运行原理图；
图中:I为放大振荡电路，2为振幅检测电路，3为开关信号输出电路，4为接近开关外壳，5为与逻辑功能块，6为接近开关故障诊断电路。
【具体实施方式】
[0009]为了加深对本发明的理解，下面结合附图1一4对本新型具有故障检测功能的接近开关作详细的说明，参见图1一4。
[0010]实施例1:
图1为现有技术的接近开关电路图，可以看到，主要由放大振荡电路I,振幅检测电路2，开关信号输出电路3以及设在其外部的开关外壳4组成。
[0011]图2为本发明接近开关的电路图，图中增设了故障检测电路6。所述故障检测电路包括放大振荡电路1、振幅检测电路2以及开关信号输出电路3，在振幅检测电路与开关信号输出电路之间设置有一个与门逻辑电路。
[0012]增加的故障检测电路检测电路和接近开关常规信号电路几乎相同，电路同样分三个部分:振荡器、多级放大器信号组成的振幅处理电路及开关信号输出电路，和接近开关信号电路在振荡电路、和振幅检测电路的原理和结构是一样的，故障检测电路的感应部分和接近开关常规信号电路安装是重叠的，电感型和霍尔型接近开关振荡线圈线圈重叠绕接，电容型接近开关感应电容同样平行安装，这样保证在外面被检测物体接近接近开关时，故障检测电路和常规开关信号电路同时接受外部被检测物体的感应，然后各自振荡器受被测物体的感应而按原理出现谐振或者停振，接近开关的常规开关信号的振幅检测电路对被测物体感应导致的振荡器产生的谐振进行处理，振荡器振荡及停振的变化被振幅检测电路的放大电路处理，驱动开关信号输出电路转换成开关信号，当被测物体靠近接近开关时，接近开关常规开关信号电路输出为“ I ”，当被测物体离开接近开关或者感应距离超过接近开关最大感应距离时，接近开关常规信号开关电路输出为“0”，故障检测电路同样也具备这样功能，振幅检测电路处理振荡器对被测物体的谐振情况，但是振幅检测电路处理结束后，最后送往开关信号输出电路传送时，增加一个“与”门逻辑电路，该与门电路有两个输入端，一路输入端输入的是接近开关常规信号开关电路向其开关输出电路一个触发信号，另一个输入端是故障检测电路振荡信号经后级放大器处理后的信号，这两个信号是用“与”逻辑方式进行处理，处理完成后，输入故障检测电路作为最后一级的开关信号输出电路的其触发信号。
[0013]在正常情况下，接近开关信号电路和故障检测电路对同一个被测物体的检测经各自多级电路处理后，如果两个多级放大电路无故障，则输出的信号一致时，无论有、无被测物体，两个电路对振荡信号处理完成应该同为“I”或同为零“0”，再经过“与”逻辑方式进行处理故障检测电路振幅检测电路输出的信号为“ I ”，则故障检测电路开关信号输出电路的输出信号为“ 1”，当有被测物体时，但接近开关开关信号处理电路的振幅检测电路故障，则振幅检测电路多级放大器输出的信号就和振荡电路输出的信号不一致时，振荡电路经多级放大器处理后输出为“ I ”，开关信号电路经多级放大器处理的信号为“O”，再经过“与”逻辑方式进行处理后，送入故障检测电路开关信号输出电路的触发信号就为“O”，因此故障检测电路开关输出电路的输出信号为“O”，当接近开关前没有被测物体时，如果接近开关的多级放大器处理部分出现故障，同样检测电路开关输出电路输出信号为“O”。
[0014]从上述原理来看，在接近开关无故障的情况下，无论被测物体动作情况怎样，接近开关故障检测电路都保持输出信号为“ I ”，但是当接近开关信号电路出现故障，尤其典型接近开关振幅检测电路多级放大器故障时，则故障检测电路输出的信号就由“I”变成“O”。所以在正常控制过程中，只要采集这个检测电路的输出“I”作为该接近开关的使能信号，就可以实现对接近开关信号输出的准确判断，能及时停止所控制的设备，达到安全，有效的效果O
[0015]实施例2:接近开关控制小车运行。
[0016]在接近开关控制现场设备动作过程中，通过和所控制设备上的相关感应装置接近，不需要直接接触，只需要达到接近开关感应距离后，接近开关提供的一副无触点开关量，从而控制所控制设备的运行状况。
[0017]参见图3，表示小车9沿轨道运行，当到达接近开关7时，停止一会，让仓斗10进行卸料，延时时间到后，向接近开关8方向运行，当到达接近开关8时，向仓斗11进行卸料，然后继续向接近开关7方向运行，往复循环。
[0018]下面结合控制电路图4进行分析，图中7.1表示接近开关7的故障诊断电路输出的触点，其驱动继电器为故障继电器7.1GZJ，图中7.2表示接近开关7的到位控制触点
7.2DWJ，同理图中8.1表示接近开关8的故障诊断电路输出的触点，其驱动继电器为故障继电器8.1GZJ，图中8.2表示接近开关8的到位控制触点8.2DWJ，当小车9在接近开关7位置时，在接近开关正常的情况下，接近开关7.2到位触点闭合，控制电路中继电器7.2DWJ闭合，则延时继电器SJ进行延时，仓斗10向小车卸料，当延时继电器延时时间到，SJ触点闭合，小车向接近开关8运行，看控制电路中，SJ闭合，而8.1GZJ在正常情况下一直闭合，
8.2DWJ闭合，则该回路接触器FJ闭合，同时对SJ触点进行自锁，小车9开始运行，当到达接近开关8时，该控制电路中8.2DWJ吸合，常闭触点8.2DWJ打开，则小车9停止，同时SJ时间继电器又开始延时，当延时时间到后，控制电路中的SJ触点闭合，故障诊断触点7.1GZJ继电器触点无论有无被感应，一直闭合，7.2DWJ常闭触点一直闭合，则接触器ZJ吸合，小车开始运行，当到达接近开关7时，接近开关吸合，7.2DWJ继电器吸合，常闭触点7.2DWJ断开，小车停止。
[0019]因为这两个接近开关具有故障诊断功能，利用两副故障诊断继电器进行保护，所以该电路不可能出现危险的情况。
[0020]需要说明的是，上述实施例仅是本发明的较佳实施例，并没有限定本发明的保护范围，在上述结构上所做的等同替换或者改变均落入本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
【权利要求】
1.一种具有故障检测功能的接近开关，主要包括振荡器，振幅检测电路，开关信号输出电路以及设在其外部的开关外壳组成，其特征在于:所述接近开关还设置有故障检测电路。
2.根据权利要求1所述的接近开关，其特征在于:所述振荡器为多级放大信号组成的振荡电路。
3.根据权利要求1或2所述的接近开关，其特征在于:所述故障检测电路包括放大振荡电路、振幅检测电路以及开关信号输出电路，在振幅检测电路与开关信号输出电路之间设置有一个与门逻辑电路。
【文档编号】H03K17/945GK103427816SQ201210154912
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年5月18日 优先权日:2012年5月18日
【发明者】吉明鹏, 季益龙, 林红 申请人:上海梅山钢铁股份有限公司